几台顺手的测试工具帮助制浆造纸企业有效节省电机更换成本

很少有东西能像纸巾一样是一次性用品。不过,下次当你随手扔掉纸巾(或堆肥)时,请记住纸巾的制造过程远不像您看到的那么简单。纸巾是通过一个由电气、电子和机械部件组成的精密系统生产出来的。至少可以说,协调所有这些部件并保持其每天24小时高效运行是一项挑战。

Rob是美国一家造纸厂的电气工程师,他对这些挑战深有体会。他负责两台大型纸巾机相关的电气和电子问题,这两台机器每小时可生产数吨纸巾。三年前来到造纸公司之前,Rob有着10年的国防工业工作经验。其团队负责一系列作战舰艇的导航、作战和通信电子设备。

安装这些系统并诊断和排除其故障,为他今天负责巨大的纸巾机做好了充分准备。每台机器都由大约12个驱动和电机组成的协调驱动系统来驱动,加上辅助设备,每台机器又增加了100个左右的电机。电机的功率从半马力到6000马力不等。

“我负责诊断和排除从变频驱动(VFD)和电机到可编程逻辑控制器(PLC)和仪器仪表的所有故障。我们工厂有很多阀门、很多仪器传感器和很多协调驱动系统,”Rob说。

Rob每天都会接到各种故障电话,从令人头疼的问题到潜在的灾难性故障,不一而足。

从基础开始

电机和驱动问题是最常见的问题。“通常情况下,首先要对电机和线路进行绝缘检查,以确保没有接地短路”,Rob解释说,“如果绝缘检查读数偏低,通常就说明该更换电机了。”

不过,有时问题会比较复杂。他补充说:“如果出现间发故障或电机因电流过大或电阻过低而跳闸,则必须进一步调查。”

由于机器每天24小时运转,因此要尽可能在机器运转时进行故障诊断和排除。Rob指出:“如果是较小的组件,很多时候您可以将其隔离开来,在机器运行时只需修复该区域即可。”

制浆造纸厂的环境对工具和人员都不友好。潮湿、蒸腾、尘土飞扬。技术人员必须爬上梯子才能够到某些设备,因此工具必须便于携带、坚固耐用,最重要的是要可靠。

Rob发现,福禄克工具在这种环境下表现出色。他第一次接触福禄克品牌是他的父亲介绍给他的,其父亲是一家水力发电公司的电工。如今,Rob使用的福禄克测试工具清单就像一本迷你的产品目录——据统计大约有18种。

应对灵敏的变频器(VFD)

Rob几乎从不离身的工具就是Fluke 87V 数字万用表。无论是一线故障诊断和排除,还是深入研究更复杂的问题,87V通常都是他的首选工具。举个例子:一天晚上,一台由变频器(VFD)控制的电机不停地跳闸。技术人员担心必须要更换电机。这需要大约8个小时,还要加上重新启动机器所需的2个小时。

“通过使用我最信任的Fluke 87V,我确定电机没有问题,真正有问题的是一个5 V的仪器电源模块,”Rob回忆说:“老式变频器(VFD)对这类模块的容忍度非常低。87V针对电源模块的读数为4.77 伏。该驱动可承受的最低电压为4.8 伏。”解决办法是更换通信电源板,费用约为300美元,仅需15分钟。

“如果不是福禄克仪表的准确度,我们很可能已经更换了电机,现在还在为寻找问题而四处奔波。他补充说:"这真正证明了该仪表的准确度以及我们对其的信任。

在类似的情况下,Rob利用Fluke Ti 400热成像仪发现了电机引线中的一个细微问题。在本案例中,技术人员对驱动和电机进行升级后,变频器(VFD)不断出现故障。“我们用绝缘测试仪检查了接线,发现有轻微劣化,但仍在可接受的范围内。”Rob解释说。

他们更换了变频器(VFD),但问题依然存在。他们正准备更换电机,Rob决定拿出Fluke Ti 400红外热像仪。“我们用Ti 400扫描了电机引出线,中心相线马上就凸显了出来。”Rob回忆说。

原来,技术人员在升级变频器(VFD)和电机时保留了旧接线。“绝缘仍符合我们的技术指标要求,但新变频器(VFD)比旧的灵敏得多,它能检测到轻微的绝缘材料破损,并不断将其踢出。”他补充说。

他们更换了接线,问题就解决了。

装满福禄克产品的工具包

Rob所依赖的福禄克工具的完整清单太长,本文无法一一列出,但他使用最多的工具包括:

  • Fluke 125 工业用手持式示波表用于检查可控硅整流器(SCR),确保所有继电器都工作正常。
  • Fluke 820-2 LED 频闪仪用于查找指示电机滑移的潜在电机反馈问题。“如果我认为电机编码器读取的速度不正确,我就会使用频闪仪来验证编码器读取的速度。”
  • Fluke 773 毫安级过程钳型表可确定传感器是真的坏了,还是仅仅是传感器卡没有产生4 - 20输出。Rob解释说:“您可以把773放在PLC上,它就会告诉您输出的确切信息,这样就可以知道是通道故障还是仪器损坏了。”
  • Fluke 753EL 多功能校验仪/过程信号校验仪用于校准纸巾机上的关键安全仪器。“每台机器都有一组关键传感器。”他说:“我们每年都要用753和压力模块对这些传感器的压力变送器进行几次校准验证。”